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相位调制偏振态QKD系统偏振补偿技术研究

魏亚东  唐志列  刘小宝  廖常俊  刘颂豪  
【摘要】:量子密钥分配(QKD)协议是利用单量子态进行编码,实现具有无条件安全性的密钥分配。在实际的QKD系统中,通常采用相位编码和偏振编码两种编码方式。在光纤传输的偏振编码QKD系统中,由于光纤在拉制过程中的非均匀性所产生的双折射等效应,会使光子的偏振态随机地发生改变,从而使传送的偏振态与接收到的偏振态不一致,引起误码。此外,光纤的弯曲、环境温度的改变以及应力等因素也容易引起光子偏振态的改变,从而破坏了光子原来编码的信息,使通信系统的误码率升高,导致密钥传送失败。因此偏振补偿技术是QKD系统中一种关键技术。特别是对于偏振编码的QKD系统,要降低误码率,关键是要实现偏振补偿。无论是光纤传输的QKD系统或者自由空间传输的QKD系统,偏振态的改变在空间和时间上都是随机的,导致普通的偏振补偿技术很难进行实时的偏振补偿。

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